2019-2020学年广东省广州市番禺区高二下期末物理试卷

2019-2020学年广东省广州市番禺区统考（仲元中学）高二下学期期末考试物理试卷一、选择题（1-6单选，每题4分，7-10多选，每题6分，共48分）1.一个足球被踢出后斜向上飞出并沿水平方向击中球门的横梁，忽略空气阻力，则足球（）A.竖直方向的速度越来越大B.水平方向的速度越来越大C.竖直方向的加速度保持不变D.水平方向的加速度越来越大【答案】C【解析】【分析】【详解】A．足球被踢出后只受重力的作用，在竖直方向上做匀减速直线运动，则速度越来越小，故A错误；B．足球被踢出后只受重力的作用，在水平方向上做匀速直线运动，故B错误；C．足球被踢出后只受重力的作用，则竖直方向的加速度保持不变即为重力加速度，故C正确；D．足球被踢出后只受重力的作用，在水平方向上不受力的作用，加速度为0，故D错误。故选C。2.如图，两根相同的轻弹簧竖直固定在地面上，一块质量为m的木板平放在弹簧上方。已知木板静止时弹簧长度均为L，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，则弹簧的原长为（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】【详解】设弹簧的原长为L0，由平衡条件得2k（L0−L）=mg解得故选B。3.某静电场的电场线如下，一个质子仅在电场力作用下从P点运动到Q点，则下列说法正确的是（）A.P点的电场强度等于Q点的电场强度B.P点的电势比Q点的电势低C.该质子在P点的加速度比在Q点时小D.该质子在P点的速度比在Q点时大【答案】C【解析】【分析】【详解】A．根据电场线的疏密表示场强的大小，P点和Q点处电场线疏密不同，P点的电场强度小于Q点的电场强度，A错误；B．沿电场线方向电势逐渐降低，P点的电势比Q点的电势高，B错误；C．P点的电场强度小于Q点的电场强度，根据P点的电场力小于Q点的电场力，根据牛顿第二定律，则质子在P点的加速度比在Q点时小，C正确。D.质子带正电，从P点到Q点电场力做正功，动能增大，速度增大，故D错误故选C。4.一辆停在红绿灯路口的汽车，当红灯转绿灯时，开始沿直线向前运动，直到停在下一个红绿灯路口。在这两个红绿灯之间，汽车运动的位移-时间（s-t）图像如图所示，则（）A.汽车在80s内平均速度约为10.5m/sB.汽车在80s内的平均速度约为8.75m/sC.汽车在t=70s到t=80s之间做匀速运动D.汽车在t=40s到t=50s之间做匀加速运动【答案】B【解析】【分析】【详解】AB．由题图可知汽车在80s内的位移为700m，则汽车在80s内的平均速度为故A错误，B正确；C．由图可知汽车在t=70s到t=80s之间位移保持不变，所以汽车处于静止状态，故C错误；D．根据s-t图象的斜率表示速度，由图可知汽车在t=40s到t=50s之间斜率不变，所以做匀速运动，故D错误。故选B。5.如图，带正电的小球a固定在光滑、绝缘玻璃管底端，玻璃管与水平面夹角。另一带电量为+q1的小球b静止在距离a球L处。若将小球b的带电量改为+q2，同时改变玻璃管的倾角，当时小球b静止在距离a球2L处，则q2与q1的比值为（）A.8：1B.6：1C.4：1D.2：1【答案】A【解析】分析】【详解】由题意有整理得故选A。6.如图，理想变压器的输入电压恒定，原副线圈匝数之比为2：1，副线圈的电阻阻值均为R，电流表为理想电流表，则闭合开关后（）A.原、副线圈电流的比值变大B.副线圈输出电压变大C.副线圈输出电压频率变大D.电流表的示数变大【答案】D【解析】【分析】【详解】A．由于原副线圈匝数比没有变化，则原、副线圈电流的比值不变，A错误；B．因为理想变压器的输入电压恒定，原副线圈匝数之比为2：1不变，则副线圈输出电压不变，B错误；C．变压器不改变交流电的频率，C错误；D．副线圈输出电压不变，闭合开关后，负载减小，则副线圈的电流变大，根据则原线圈的电流变大，电流表的示数变大，D正确。故选D。7.如图，带正电的粒子沿直线通过速度选择器，下列说法正确的是（）A.离子受到的洛伦兹力垂直极板向上B.离子受到的洛伦兹力垂直极板向下C.速度选择器的上极板带正电D.速度选择器的下极板带正电【答案】AC【解析】【分析】【详解】AB．根据题意，带正电的粒子沿直线向右通过速度选择器，磁场方向垂直纸面向里，根据左手定则，离子受到的洛伦兹力垂直极板向上，B错误A正确；CD．带正电的粒子受到的洛伦兹力，带正电的粒子在上极聚集，上极板带正电，D错误C正确。故选AC。8.如图，固定导线框abcd一半处在匀强磁场中，磁场方向垂直线框平面向里，t=0s时刻开始此磁场均匀变大，则导线框（）A.感应电流的大小逐渐变大 B.感应电流的方向为abcdaC.受到的安培力的合力向右 D.受到的安培力的合力向左【答案】BC【解析】【分析】【详解】A.磁场均匀变大时，是个常数，由可知，导线框中产生的感应电动势大小不变，则导线框中产生的感应电流的大小也不变。故A错误；B.由于磁场均匀变大，由楞次定律可知，导线框内感应电流的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则可以判断出感应电流的方向为abcda，故B正确，CD.由左手定则判断可知，ad与bc边所受安培力方向相反，且两者大小相等，ab边受到的安培力向右，故导线框受到的安培力的合力向右。故C正确，D错误。故选BC。9.一个轨道半径等于地球半径2倍的地球卫星，绕地球转的时间为t，引力常量为G，地球半径为R，由此可求得（）A.地球的质量为B.卫星的角速度为C.卫星的密度为D.地球的密度为【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．由公式其中解得故A正确；B．卫星的角速度为故B错误；C．由题意无法求出卫星的质量，则无法求出卫星的密度，故C错误；D．地球的密度为故D正确。故选AD。10.如图甲，自行车前轮某条幅上安装一块磁铁，轮子每转一圈，磁铁靠近霍尔传感器一次，磁铁在霍尔元件中形成如图乙所示磁场B，元件中定向移动的电子（方向与电流方向相反）在磁场作用下就会在极短时间内形成霍尔电势差，速度计便记录一次。则（）A.霍尔元件后表面比前表面电势高B.霍尔元件前表面比后表面电势高C.电流一定时，车速越快，霍尔电势差越大D.电流一定时，磁场越强，霍尔电势差越大【答案】AD【解析】分析】【详解】AB．根据左手定则可知，元件中的电子在洛伦兹力作用下向前表面移动，则霍尔元件后表面比前表面电势高，故A正确，B错误；C．根据，可得，霍尔电势差为UH=Bdv电流的微观表达式为I=neSv其中n是单位体积内的电子数，e是一个电子所带的电量，S是导体的横截面积，v是电子定向移动的速率，整理得联立解得可知保持电流不变，霍尔电势差UH与车速大小无关，磁场越强，霍尔电势差越大，故C错误，D正确。故选AD。二、实验题11.某同学用两把量程为5N的弹簧测力计；一个橡皮筋；平整木板一块；图钉若干枚；细线、白纸和笔。验证“力的平行四边形定则”，请完成必要步骤：(1)在白纸上过橡皮筋固定点A画一直线如图甲中竖直虚线所示。用一把弹簧测力计将橡皮筋拉至一定长度，使橡皮筋始终沿着虚线，记录橡皮筋___________，测力计示数如图乙所示，记下它的读数为___________。(2)如图丙，用两把弹簧测力计a、b将橡皮筋沿虚线结点拉至与甲图相同的长度，记录a、b两弹簧测力计的拉力的___________和___________。【答案】(1).结点O的位置(2).4.0(3).大小(4).方向【解析】【分析】【详解】(1)[1]因本实验要保证一把弹簧测力计与两把弹簧测力计拉橡皮筋的效果相同，故需要记录橡皮筋结点O的位置；[2]弹簧测力计的读数为4.0N；(2)[3][4]因实验中要画出力的图示，故需要记录两弹簧测力计的拉力的大小和方向。12.某实验小组用如图所示的电路进行“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验，其中电流表G的量程为3mA、内阻100Ω，电阻箱R0电阻大小范围为0-99999.9Ω，电压表V（量程3V或15V）、内阻约为4kΩ；小灯泡的铭牌为“0.6A，2.5V”，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，电源电动势E=4.5V，内阻约为1Ω。(1)开关S、S1闭合前，要将电流表的量程扩大为0.6A，则应先将电阻箱R0的阻值调至___________（保留两位有效数字）；滑动变阻器R的滑片调至___________端；电压表量程应选择___________（选填“3V”或“15V”）。(2)闭合开关S、S1，逐渐调节滑动变阻器，记录数据。(3)当电流表G的读数为1.0mA时，电压表的读数为0.70V，则此时小灯泡的功率为___________W（保留两位有效数字）。【答案】(1).0.50(2).A(3).3V(4).0.14【解析】【分析】【详解】(1)[1]由电表改装可知，将电流表的量程扩大为0.6A，需将电流表和电阻箱R0并联，使流过电流表和R0的电流之和最大值为0.6A，其中流过电流表的电流最大值为3mA，所以流过电阻箱R0的电流最大值为597mA，可近似算为0.6A，即将电阻箱R0的阻值调至[2]为保护电路，应使得灯泡两端的初始电压为零，故滑动变阻器R的滑片调至A端。[3]灯泡的额定电压为2.5V，故电压表量程应选择3V。(2)[4]电流表G的读书为1mA，电压表的读数为0.7V时，流过灯泡的电流大小为则此时小灯泡的功率为三、计算论述题（10+14+16=40分）13.一位初中生将一个质量为m=2kg的实心球抛出，球离手时离地面高度约为h=1.8m，离手瞬间初速度约为v0=8m/s，球到达最高点O时的速度约为v=6m/s，忽略空气阻力，取重力加速度。求：(1)O点离地面的高度H；(2)球到达O点后的运动过程中，平抛落地点与O点的水平距离S。【答案】(1)H=3.2m；(2)S=4.8m【解析】【分析】【详解】(1)忽略空气阻力，小球水平方向做匀速直线运动，当球到达最高点时，其竖直方向的速度为零，此时小球的水平速度为vx=6m/s，则竖直初速度为由公式可知小球竖直上升的高度为O点离地面的高度(2)球到达O点后做平抛运动，则由可知则水平距离14.如图，铁块B静止在水平面上，铁块A在与B距离为L处以初速度v0沿直线向B运动，A与B发生弹性碰撞后，A的速度变为。已知铁块A的质量是B的两倍，且它们与水平面的摩擦因数相同，重力加速度为g，求：(1)铁块与水平面之间的动摩擦因数μ；(2)铁块B滑行的距离s。【答案】(1)；(2)【解析】【分析】【详解】（1）设A、B的质量分别为mA、mB，设碰撞前A的速度大小为vA，碰撞后B的速度大小为vB；碰撞过程中，根据动量守恒定律，有根据机械能守恒定律，有根据题意，有联立解得：，A从开始运动到碰撞前的过程中，根据动能定理，有解得：（2）碰撞后到B停止的过程中，根据动能定理，有解得：15.如图，边长为2L的正方形内有一内切圆，圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一束包含不同速度的电子从P点沿圆心O射入磁场，观察到电子分别从DE边的不同点射出。设电子质量为m，电量为-e。求：(1)从DE中点射出的电子的速度大小v；(2)这束电子入射磁场的速度范围；(3)从DE边射出的电子在磁场中运动的最长时间。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【分析】【详解】(1)从DE中点射出的电子的运动轨迹如下图所示：由图可知，电子轨迹的半径为L，由解得(2)从D点和E点射出的电子的轨迹如下图中1，2所示：由几何关系可知，轨迹1的半径，由解得由几何关系可知，轨迹2的半径，由解得故这束电子入射磁场的速度范围为(3)电子在磁场中运动的周期为沿轨迹1运动的电子对应的圆心角最大，且，故其运动的时间为即为从DE边射出的电子在磁场中运动的最长时间。四、选做题（供学有余力同学选做，满分20分）16.如图，质量分布均匀、上下表面平整的木板A静止在水平地面上，a、c分别为木板上表面的左右两端的点，b为木板上表面的中点；可视为质点的滑块B在大小为F=4N的恒力作用下从a点沿A的上表面向右运动，当B到达b点时撤去外力。已知：A的质量M=1kg，长L=2m，与地面的动摩擦因数μ=0.1；B的质量m=